[发明专利]液压扭矩脉冲发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种扭矩脉冲发生器，其包括电机驱动型驱动缸以及输出轴的脉冲接收部分，所述驱动缸具有液压室，所述输出轴延伸至驱动缸并且承载径向可移动的至少一个密封元件，所述密封元件布置为与液压流体室中的密封区协作，用于间歇性地将液压室划分为高压隔间和低压隔间，从而在输出轴中产生扭矩脉冲。

背景技术

上述类型的脉冲发生器布置为：随着某个角位置处的密封元件或多个密封元件将液压流体室中的高压隔间从低压隔间密封起来，而产生扭矩脉冲。在每个产生的扭矩脉冲中，驱动缸的动能借助密封元件或多个密封元件而传输至输出轴的脉冲接收部分，并且在高压隔间中形成高压峰值。这导致驱动缸相对于输出轴的旋转几乎瞬间停止，借此驱动缸的动能传输至输出轴。虽然电机的驱动扭矩连续地作用在缸上，但是驱动缸加速以产生另一个脉冲最初会受到阻碍，这是由于高压隔间中的液压压力只会借助穿过密封元件的泄漏间隙而缓慢地降低。这意味着脉冲发生器的脉冲速率变得很低。如果泄漏间隙在密封元件或多个密封元件与缸之间加宽，则有可能缩短每个脉冲传送之后的缸的停止阶段，从而增大脉冲速率。但是，加宽的泄漏间隙也将导致高压脉冲的大小将严重地减小，并且就算脉冲速率增大了，脉冲发生器的效率也将以不令人满意的方式受到限制。

在之前已知的方法中，美国专利4,735,595中描述了：将弹簧类型的阀元件配置为在产生高压脉冲之后立即打开高压隔间与低压隔间之间的旁通连接，由此增大扭矩脉冲发生器的脉冲速率。这意味着在下一个即将到来的脉冲之前，高压隔间中将不会有剩余压力来阻碍或延迟驱动缸的快速加速，由此限制脉冲发生器的脉冲速率。

按照同样的方式，美国专利3,283,537中描述了：驱动缸中的弹簧偏置旁通阀装置布置为一旦脉冲被传送就将高压隔间中的剩余压力排空，从而增大扭矩脉冲发生器的脉冲速率。

上述相关的现有技术装置都存在以下缺点：所述装置都是压力激活型的，这意味着所述装置随着高压隔间中的压力到达某一水平而关闭旁通连接。这意味着在高压隔间中的压力增大的初始部分期间，旁通连接仍然是打开的，这就是说在高压隔间完全关闭并且产生高压脉冲的脉冲将要产生之前，高压隔间中的液压流体的某些部分将与低压隔间连通。这导致了高压隔间中已形成的脉冲压力不令人满意地降低，并且由此导致扭矩脉冲力受到影响。同样地，直到高压隔间中的压力降低到特定的水平，这种已知类型的阀装置才会打开旁通连通，这意味着在下一个扭矩脉冲到达之前，会产生不令人满意的加速延迟。

发明内容

本发明的目标在于提供上述类型的扭矩脉冲发生器，其中增大了脉冲速率，而不会影响扭矩脉冲产生的效率。

本发明涉及一种液压扭矩脉冲发生器，其包括：电机驱动型驱动缸，所述驱动缸具有液压流体室；输出轴，其具有脉冲接收部分，所述输出轴与驱动缸同轴并且连接至径向可移动的至少一个密封元件，所述至少一个密封元件支撑于脉冲接收部分上并且间歇性地将液压室划分为高压隔间和低压隔间；以及凸轮轮廓，所述凸轮轮廓配置为将所述至少一个密封元件从怠速位置移位至高压脉冲产生位置，其中，设置有旁通通道以使高压隔间和低压隔间之间的流体连通，并且阀元件在关闭位置与打开位置之间可移动，由此控制流体流经旁通通道。阀元件联接至驱动缸并且与驱动缸可共同旋转，所述阀元件配置为在高压隔间中的压力增大期间占据其关闭位置，而一旦高压脉冲已经完成，就切换至其打开位置。

利用本发明的液压扭矩脉冲发生器，由于提供了如下的旁通阀装置，使得脉冲速率得以增大：所述旁通阀装置不依赖于高压隔间中的流体压力水平来操作，而是由驱动缸的旋转位置来控制。

在本发明的具体实施方案中，高压隔间形成于脉冲接收部分中，并且所述至少一个密封元件在数量上为两个，并且在高压隔间中能够朝向彼此移动，凸轮轮廓设置于液压室的内壁上，并且配置为使所述密封元件在所述高压隔间中同时朝向彼此推进。

在本发明的另一个实施方案中，阀元件为控制芯轴的一部分，所述控制芯轴借助滞差运动联接器而联接至驱动缸，所述滞差运动联接器提供控制芯轴与驱动缸之间的角度动作(angular play)，并且所述控制芯轴配置为：在每个高压脉冲产生时，当驱动缸突然停止时，所述控制芯轴依靠其固有的动能而通过所述角度动作来旋转，由此阀元件切换至其打开位置。

在控制芯轴上可以设置有凸轮突出部，以在另一个高压脉冲要产生之前接合密封元件并且使密封元件返回至它们的怠速位置。

本发明的更多特性特征和优点将根据随附的以下详细说明而出现，其中，本发明的具体实施方案参考附图来进行描述。

附图说明